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西門子S7-300系列PLC的PID功能塊應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)

　1、可以在軟件中進(jìn)行自動整定；

　　2、自動整定的PID參數(shù)可能對于系統(tǒng)來說不是的，就需要手動憑經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行整定。P參數(shù)過小，達(dá)到動態(tài)平衡的時間就會太長；P參數(shù)過大，就容易產(chǎn)生超調(diào)。

　　PID功能塊在梯形圖（程序）中應(yīng)當(dāng)注意的問題：

　　1、采用PID向?qū)蒔ID功能塊；

　　2、我要說一個較簡單的也是最容易被人忽視的問題，那就是：PID功能塊的使能控制只能采用SM0.0或任何1個存儲器的常開觸點(diǎn)并聯(lián)該存儲器的常閉觸點(diǎn)這樣的*斷開的觸點(diǎn)！

　　筆者在以前的一個工程調(diào)試中就遇到這樣的問題：PID功能塊有時間動作正常，有時間動作不正常，而且不正常時發(fā)現(xiàn)PID功能塊都沒問題（PID參數(shù)正確、使能正確），就是沒有輸出。最后查了好久，突然意識到可能是使能的問題——我在使能端串聯(lián)了啟動/停止控制的保持繼電器，我把它改為SM0.0以后，一切正常！

　　同時也明白了PID功能塊有時間動作正常，有時間動作不正常的原因：有時在灌入程序后保持繼電器處于動作的狀態(tài)才不會出現(xiàn)問題，一旦停止了設(shè)備就會出現(xiàn)問題——PID功能塊使能一旦斷開，工作就不會正常！

　　把這個給大家說說，以免出現(xiàn)同樣失誤。

　　下面是PID控制器參數(shù)整定的一般方法：

　　PID控制器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設(shè)計的核心內(nèi)容。它是根據(jù)被控過程的特性確定PID控制器的比例系數(shù)、積分時間和微分時間的大小。

　　PID控制器參數(shù)整定的方法很多，概括起來有兩大類：

　　一是理論計算整定法。

　　它主要是依據(jù)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，經(jīng)過理論計算確定控制器參數(shù)。這種方法所得到的計算數(shù)據(jù)未必可以直接用，還必須通過工程實(shí)際進(jìn)行調(diào)整和修改。

　　二是工程整定方法。

　　它主要依賴工程經(jīng)驗(yàn)，直接在控制系統(tǒng)的試驗(yàn)中進(jìn)行，且方法簡單、易于掌握，在工程實(shí)際中被廣泛采用。PID控制器參數(shù)的工程整定方法，主要有臨界比例法、反應(yīng)曲線法和衰減法。三種方法各有其特點(diǎn)，其共同點(diǎn)都是通過試驗(yàn)，然后按照工程經(jīng)驗(yàn)公式對控制器參數(shù)進(jìn)行整定。

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　　但無論采用哪一種方法所得到的控制器參數(shù)，都需要在實(shí)際運(yùn)行中進(jìn)行最后調(diào)整與完善?，F(xiàn)在一般采用的是臨界比例法。利用該方法進(jìn)行PID控制器參數(shù)的整定步驟如下：

　　(1)首先預(yù)選擇一個足夠短的采樣周期讓系統(tǒng)工作；

　　(2)僅加入比例控制環(huán)節(jié)，直到系統(tǒng)對輸入的階躍響應(yīng)出現(xiàn)臨界振蕩，記下這時的比例放大系數(shù)和臨界振蕩周期；

　　(3)在一定的控制度下通過公式計算得到PID控制器的參數(shù)。

　　PID參數(shù)的設(shè)定：是靠經(jīng)驗(yàn)及工藝的熟悉，參考測量值跟蹤與設(shè)定值曲線，從而調(diào)整PID的大小。

　　比例I/微分D=2，具體值可根據(jù)儀表定，再調(diào)整比例帶P，P過頭，到達(dá)穩(wěn)定的時間長，P太短，會震蕩，永遠(yuǎn)也打不到設(shè)定要求。

　　PID控制器參數(shù)的工程整定,各種調(diào)節(jié)系統(tǒng)中P.I.D參數(shù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)以下可參照：

　　溫度T：P=20~60%，T=180~600s，D=3-180s；

　　壓力P：P=30~70%，T=24~180s；

　　液位L：P=20~80%，T=60~300s；

　　流量L：P=40~100%，T=6~60s。

　　書上的常用口訣：

　　參數(shù)整定找，從小到大順序查；

　　先是比例后積分，最后再把微分加；

　　曲線振蕩很頻繁，比例度盤要放大；

　　曲線漂浮繞大灣，比例度盤往小扳；

　　曲線偏離回復(fù)慢，積分時間往下降；

　　曲線波動周期長，積分時間再加長；

　　曲線振蕩頻率快，先把微分降下來；

　　動差大來波動慢。微分時間應(yīng)加長；

　　理想曲線兩個波，前高后低4比1；

　　一看二調(diào)多分析，調(diào)節(jié)質(zhì)量不會低。                                 

　　經(jīng)過多年的工作經(jīng)驗(yàn)，我個人認(rèn)為PID參數(shù)的設(shè)置的大小，一方面是要根據(jù)控制對象的具體情況而定；另一方面是經(jīng)驗(yàn)。P是解決幅值震蕩，P大了會出現(xiàn)幅值震蕩的幅度大，但震蕩頻率小，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定時間長；I是解決動作響應(yīng)的速度快慢的，I大了響應(yīng)速度慢，反之則快；D是消除靜態(tài)誤差的，一般D設(shè)置都比較小，而且對系統(tǒng)影響比較小。對于溫度控制系統(tǒng)P在5-10%之間；I在180-240s之間；D在30以下。對于壓力控制系統(tǒng)P在30-60%之間；I在30-90s之間；D在30以下。

　　這里介紹一種經(jīng)驗(yàn)法。這種方法實(shí)質(zhì)上是一種試湊法，它是在生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出來的行之有效的方法，并在現(xiàn)場中得到了廣泛的應(yīng)用。

　　這種方法的基本程序是先根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，確定一組調(diào)節(jié)器參數(shù)，并將系統(tǒng)投入閉環(huán)運(yùn)行，然后人為地加入階躍擾動（如改變調(diào)節(jié)器的給定值），觀察被調(diào)量或調(diào)節(jié)器輸出的階躍響應(yīng)曲線。若認(rèn)為控制質(zhì)量不滿意，則根據(jù)各整定參數(shù)對控制過程的影響改變調(diào)節(jié)器參數(shù)。這樣反復(fù)試驗(yàn)，直到滿意為止。

　　經(jīng)驗(yàn)法簡單可靠，但需要有一定現(xiàn)場運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，整定時易帶有主觀片面性。當(dāng)采用PID調(diào)節(jié)器時，有多個整定參數(shù)，反復(fù)試湊的次數(shù)增多，不易得到整定參數(shù)。

　　下面以PID調(diào)節(jié)器為例，具體說明經(jīng)驗(yàn)法的整定步驟：

　　A.讓調(diào)節(jié)器參數(shù)積分系數(shù)S0=0，實(shí)際微分系數(shù)k=0，控制系統(tǒng)投入閉環(huán)運(yùn)行，由小到大改變比例系數(shù)S1，讓擾動信號作階躍變化，觀察控制過程，直到獲得滿意的控制過程為止。

　　B.取比例系數(shù)S1為當(dāng)前的值乘以0.83，由小到大增加積分系數(shù)S0，同樣讓擾動信號作階躍變化，直至求得滿意的控制過程。

　　C.積分系數(shù)S0保持不變，改變比例系數(shù)S1，觀察控制過程有無改善，如有改善則繼續(xù)調(diào)整，直到滿意為止。否則，將原比例系數(shù)S1增大一些，再調(diào)整積分系數(shù)S0，力求改善控制過程。如此反復(fù)試湊，直到找到滿意的比例系數(shù)S1和積分系數(shù)S0為止。

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　　D.引入適當(dāng)?shù)膶?shí)際微分系數(shù)k和實(shí)際微分時間TD，此時可適當(dāng)增大比例系數(shù)S1和積分系數(shù)S0。和前述步驟相同，微分時間的整定也需反復(fù)調(diào)整，直到控制過程滿意為止。

　　PID參數(shù)是根據(jù)控制對象的慣量來確定的。大慣量如：大烘房的溫度控制，一般P可在10以上，I=3-10，D=1左右。小慣量如：一個小電機(jī)帶一臺水泵進(jìn)行壓力閉環(huán)控制，一般只用PI控制。P=1-10，I=0.1-1，D=0，這些要在現(xiàn)場調(diào)試時進(jìn)行修正的。

　　PID控制說明：

　　在工程實(shí)際中，應(yīng)用較為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調(diào)節(jié)。PID控制器問世至今已有近70年歷史，它以其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。

　　當(dāng)被控對象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能*掌握，或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時，控制理論的其它技術(shù)難以采用時，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場調(diào)試來確定，這時應(yīng)用PID控制技術(shù)較為方便。即當(dāng)我們不*了解一個系統(tǒng)和被控對象，或不能通過有效的測量手段來獲得系統(tǒng)參數(shù)時，較適合用PID控制技術(shù)。

　　PID控制，實(shí)際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計算出控制量進(jìn)行控制的。

　　比例（P）控制：比例控制是一種較簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關(guān)系。當(dāng)僅有比例控制時系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差。

　　積分（I）控制：在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關(guān)系。對一個自動控制系統(tǒng)，如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡稱有差系統(tǒng)。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入“積分項(xiàng)”。積分項(xiàng)對誤差取決于時間的積分，隨著時間的增加，積分項(xiàng)會增大。這樣，即便誤差很小，積分項(xiàng)也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)一步減小，直到等于零。因此，比例+積分(PI)控制器，可以使系統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差。

　　微分（D）控制：在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變化率）成正比關(guān)系。自動控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其原因是由于存在有較大慣性組件（環(huán)節(jié)）或有滯后組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”，即在誤差接近零時，抑制誤差的作用就應(yīng)該是零。

　　這就是說，在控制器中僅引入“比例”項(xiàng)往往是不夠的，比例項(xiàng)的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項(xiàng)”，它能預(yù)測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負(fù)值，從而避免了被控量的嚴(yán)重超調(diào)。所以對有較大慣性或滯后的被控對象，比例+微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動態(tài)特性。

工業(yè)界對于分布式控制系統(tǒng)(DCS)與可編程邏輯控制器(PLC)兩者孰優(yōu)孰劣的爭論已經(jīng)持續(xù)了至少40年。然而，隨著技術(shù)的發(fā)展，爭論并未停止。由于兩者功能特性越來越接近，價格差異也在縮小，曾經(jīng)一度很清晰的選擇，現(xiàn)在似乎變得越來越模糊。要想理解這兩者之間的爭論，就一定要明確這兩種平臺之間的根本性差異。

　　要想理解這兩者之間的爭論，就一定要明確這兩種平臺之間的根本性差異。例如，DCS體系結(jié)構(gòu)源自一種完整的系統(tǒng)方法，其焦點(diǎn)在于基于網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)分布式控制，協(xié)助作業(yè)人員監(jiān)視并操控工廠中的任何一個區(qū)域。通過高性能的確定性網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)*、同步并且完整的過程數(shù)據(jù)正是DCS體系結(jié)構(gòu)的核心。

　　另一方面，PLC體系結(jié)構(gòu)聚焦于靈活快速的本地控制，PLC技術(shù)最近的發(fā)展為其增加了過程控制能力。當(dāng)PLC和HMI軟件集成在一起時，其最終形態(tài)看起來與DCS十分類似，但是這仍舊是一種自建(DIY)的實(shí)現(xiàn)方法，意味著工程師必須親力親為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的每一個環(huán)節(jié)。對于控制來說這種方法更加靈活，但是DIY通常意味著在組網(wǎng)和性能上更大的技術(shù)風(fēng)險，其導(dǎo)致的成本增加會在后期慢慢體現(xiàn)。

　　以前，相對于PLC系統(tǒng)來說，DCS通常更加昂貴，而且與今天面臨的狀況不同，當(dāng)年很多工廠對生產(chǎn)速度、產(chǎn)量、廢物排放、安全性和遵循法規(guī)上的需求并不高。正是因?yàn)檫@樣，基于PLC的系統(tǒng)才獲得了發(fā)展，因?yàn)樗鼈兡軌蛱峁└偷墓潭ㄙY產(chǎn)投資，同時提供的功能也足夠用。但是隨著時代的變遷，在全球市場范圍DCS系統(tǒng)的價格不斷降低，制造企業(yè)對其需求也隨之上升。因此，在投建新自動化項(xiàng)目時，很多控制系統(tǒng)工程師、維護(hù)經(jīng)理和工廠經(jīng)理開始重新審視DCS和PLC控制系統(tǒng)兩者的優(yōu)劣。

　　在評價DCS和基于PLC架構(gòu)的自建分布式控制系統(tǒng)時，有幾個要點(diǎn)需要注意。

　　網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)性能始于合理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，而合理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計依賴于對每一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的通訊行為和用來承載網(wǎng)絡(luò)信息的協(xié)議的詳盡了解。主要的過程自動化供應(yīng)商已經(jīng)注意到這種需求，他們提供的方案，使用戶可以為控制系統(tǒng)選擇的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。而DIY方案的應(yīng)用工程師可能需要首先完成特定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的搭建。

　　網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和安裝完成之后，下一步就是測試網(wǎng)絡(luò)性能到底如何。對于不同的數(shù)據(jù)采集量、警報、歷史信息、對等網(wǎng)絡(luò)信息和隨時可能發(fā)生的備份作業(yè)，同樣的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的性能可能具有很大的差異，這需要依靠全面的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)測試才能夠得出結(jié)論。

　　假設(shè)用戶已經(jīng)完成了網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和安裝，工廠達(dá)到了最大生產(chǎn)能力，一切都按照預(yù)期運(yùn)行，那么此時需要面臨的挑戰(zhàn)就是如何維持這種平穩(wěn)的網(wǎng)絡(luò)作業(yè)狀態(tài)。

　　一種解決方案是在項(xiàng)目之初就安裝容錯以太網(wǎng)(FTE)，這是一種使用并不昂貴的成品組件實(shí)現(xiàn)冗余工業(yè)以太網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)，這種技術(shù)能夠提供高可用性。FTE還能夠提供足夠的網(wǎng)絡(luò)診斷，實(shí)現(xiàn)對過程控制網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)關(guān)注，可以作為DCS的一部分。

　　而且，工廠必須在補(bǔ)丁和更新被載入生產(chǎn)系統(tǒng)之前對其進(jìn)行功能和性能的測評。有經(jīng)驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)工程師深知網(wǎng)絡(luò)上的每一臺設(shè)備都必須正常工作，才能構(gòu)成一個健康的網(wǎng)絡(luò)整體，正所謂一條臭魚腥了一鍋湯。

　　控制性能良好的過程控制是建立在可靠和可重復(fù)的控制策略上的。過程控制器作為經(jīng)典DCS體系結(jié)構(gòu)的一部分，在作業(yè)方法上比PLC具有更多選擇。PLC的運(yùn)行速度相對來說更快，而過程控制器的強(qiáng)項(xiàng)在于可重復(fù)性，這意味著控制策略的運(yùn)行周期是固定的——運(yùn)行的過快或者過慢都是不能接受的。在每一個運(yùn)轉(zhuǎn)周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)可重復(fù)的控制，有助于工廠實(shí)現(xiàn)可重復(fù)的質(zhì)量、生產(chǎn)率和作業(yè)結(jié)果。

　　運(yùn)行周期并非差別，其他系統(tǒng)服務(wù)也將優(yōu)先解決控制器的配置，例如，如果控制器產(chǎn)生的報警會對控制任務(wù)產(chǎn)生影響，那么這些報警就會被屏蔽，當(dāng)過程擾動漸趨平穩(wěn)時，再恢復(fù)這些警報。為了有效實(shí)現(xiàn)這種警報管理機(jī)制，必須能夠與控制產(chǎn)生警報的時間緊密配合，那些用來收集、存儲和報告這些警報的報警子系統(tǒng)和事件子系統(tǒng)也是如此。老話重提，系統(tǒng)的作業(yè)方法是DCS的核心。

　　圖形軟件包供應(yīng)商通常都會吹噓操作員設(shè)計圖形界面是如何的容易。但是不管圖形界面設(shè)計的多么令人印象深刻，它都不能為工廠帶來直接的經(jīng)濟(jì)效益。設(shè)想一下過程控制環(huán)境無需建立圖形界面，因?yàn)樗鼈円呀?jīng)內(nèi)置了圖形界面，這是多么愜意的一件事。

　　但是隨著時代的變遷，在全球市場范圍內(nèi)DCS系統(tǒng)的價格不斷降低，制造企業(yè)對其需求也隨之上升。

　　如果系統(tǒng)控制功能和作業(yè)環(huán)境整合在一起，那么支撐過程工廠運(yùn)轉(zhuǎn)的90%的功能都可以標(biāo)準(zhǔn)化。一些DCS平臺能夠提供上百種標(biāo)準(zhǔn)面板、分組顯示和狀態(tài)顯示，這不僅對于安全有效的工廠作業(yè)非常重要，關(guān)鍵這些功能是現(xiàn)成的。

　　控制算法面向?qū)ο蟮墓δ苣K主要用于用戶功能的屬性。通過創(chuàng)建具有完整參數(shù)功能的功能模塊，用戶可以開發(fā)并對控制策略實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)整，無需重新設(shè)計控制功能，所有必需的功能都經(jīng)過備案可選。應(yīng)用工程師僅需將模塊集成到所需的控制配置中即可，十分容易。無需編程的自動備案控制器配置使DCS體系結(jié)構(gòu)對于工程師的使用和故障排查來說十分高效。

　　讓我們以一個常用的過程控制功能——PID模塊為例。使用DCS全球數(shù)據(jù)模型，可以通過配置界面獲得PID功能模塊的全部信息，此界面的各種算法已經(jīng)通過驗(yàn)證，可以按需選擇。HMI中的報警、趨勢分析和歷史數(shù)據(jù)功能所需的參數(shù)可以在一個站點(diǎn)輕松完成獲取和配置，無需再對HMI配置進(jìn)行更改。

　　應(yīng)用軟件在一套自動化系統(tǒng)20~30年的服役期內(nèi)，考慮用戶需要對系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展、更改或者為系統(tǒng)增加新技術(shù)的頻次是很重要的。

　　“如果系統(tǒng)控制功能和作業(yè)環(huán)境整合在一起，那么支撐過程工廠運(yùn)轉(zhuǎn)的90%的功能都可以標(biāo)準(zhǔn)化。”

　　對于DIY系統(tǒng)來說，要想找到工廠運(yùn)行所需的所有應(yīng)用程序，只需要翻翻PLC和HMI供應(yīng)商的選型手冊然后下訂單即可，隨后就可以獲得*、DVD安裝盤、下載內(nèi)容和其他一系列有用的資料。但是，如果只需要選擇一種型號代碼就可以立即收到所需的整套系統(tǒng)豈不是更加便利么？一個*文件可以用于所有支撐過程工廠運(yùn)行的控件、數(shù)據(jù)備份、趨勢分析對象、業(yè)務(wù)集成軟件和工廠運(yùn)行中所需要的圖形。DCS體系結(jié)構(gòu)能夠確保所有的控制應(yīng)用程序都被正確加載，版本正確且經(jīng)過兼容性測試。

　　數(shù)據(jù)管理當(dāng)DIY的DCS系統(tǒng)被拼湊起來后，各種不同的數(shù)據(jù)模型將會產(chǎn)生多種代表同樣信息的數(shù)據(jù)。　　當(dāng)這些個體被組裝成一個系統(tǒng)之后，這些不同種類的數(shù)據(jù)模型必須同步并且受到維護(hù)，對于應(yīng)用工程師和系統(tǒng)管理員來說，完成這項(xiàng)工作是一個不小的負(fù)擔(dān)。

　　而對于DCS體系結(jié)構(gòu)來說，通用的數(shù)據(jù)模型能覆蓋整套系統(tǒng)。因此，一個數(shù)據(jù)源可以為系統(tǒng)任何位置的任何一個應(yīng)用程序或者服務(wù)提供數(shù)據(jù)。這個問題的關(guān)鍵并不在于數(shù)據(jù)庫的數(shù)量，而在于單一的數(shù)據(jù)模型，不管數(shù)據(jù)組件在何處，它都可以被體系下的任何一個組件所使用，而且數(shù)據(jù)組件無需復(fù)制。綜合的數(shù)據(jù)模型并不一定意味著僅使用一個數(shù)據(jù)庫，但是它肯定意味著對于任何數(shù)據(jù)組件來說都具有同一個去處。

　　批量自動化體系結(jié)構(gòu)的綜合特性長久以來一直是批量自動化工程的上佳之選。相比于其他類型的自動化，批量要求在相位、單位、配方、公式和其他要素上做到精細(xì)的配合。即使經(jīng)典DCS體系結(jié)構(gòu)在提供完整的解決方案時也面臨著不小挑戰(zhàn)，因?yàn)榕凯h(huán)境中的組件實(shí)在過于多樣化。正是基于此種原因，很多批量自動化工程都選擇將多種解決方案混合成一種解決方案。

　　不管怎樣，批量數(shù)據(jù)模型已經(jīng)不像從前那樣令人心生畏懼了，批量自動化解決方案的各種不同的信息現(xiàn)在使用單一的DCS數(shù)據(jù)模型就可以采集完成。例如，批量管理和執(zhí)行所需的所有組件都運(yùn)行于過程控制器上，或者在要求耐用性的場合這些組件都運(yùn)行于冗余控制器上。這意味著沒必要非得使用一臺PC作為批量服務(wù)器。因?yàn)樗械呐拷M件都運(yùn)行于控制器上，批量執(zhí)行更加快速，循環(huán)時間得以縮短，產(chǎn)量提升。而且，對于各種報警、安保和顯示功能，操作人員只需要學(xué)習(xí)一種作業(yè)環(huán)境即可，誤操作的可能性也更低。從工程和維護(hù)的觀點(diǎn)來看，這種方法的優(yōu)勢在于僅需學(xué)習(xí)并支持一種工具即可控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，事半功倍。

　　開放式連通性今天的過程工廠很少選擇單一品牌的控制器。這就是為什么經(jīng)典DCS體系結(jié)構(gòu)也能夠?qū)⒌谌皆O(shè)備以同樣的數(shù)據(jù)模型引入的原因。這意味著操作人員能夠以一種統(tǒng)一的風(fēng)格瀏覽來自于不同廠家的控制器的信息。

　　控制解決方案是否能夠?qū)⑵髽I(yè)解決方案無縫融入控制層也是一個重要的考慮方面。因?yàn)樾畔⒏患蛻?yīng)用通常都是如需則急需，所以對制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)、報表軟件、統(tǒng)計過程控制(SPC)、停機(jī)跟蹤或者其他企業(yè)層解決方案進(jìn)行提前考慮是很重要的。

　　仿真技術(shù)控制策略在應(yīng)用到實(shí)際的過程之前必須經(jīng)過*的“排查”。由于過程控制關(guān)注可重復(fù)性，所以能夠?qū)⒖刂撇呗灾苯舆\(yùn)行于仿真環(huán)境而無需更改，這一點(diǎn)是十分必要的。過程控制中的計時是很必要的，仿真器必須能夠可靠地重現(xiàn)過程執(zhí)行的計時。

　　“由于過程控制關(guān)注可重復(fù)性，所以能夠?qū)⒖刂撇呗灾苯舆\(yùn)行于仿真環(huán)境而無需更改，這一點(diǎn)是十分必要的。”

　　基于此種原因，DCS供應(yīng)商都提供*的仿真器技術(shù)，在工廠整個生命周期內(nèi)幫助改善性能。有多種仿真選擇，從離線的穩(wěn)態(tài)設(shè)計仿真、控制核查和操作員培訓(xùn)到在線控制和優(yōu)化、性能監(jiān)控和作業(yè)計劃仿真。

　　過程歷史數(shù)據(jù)*的過程改進(jìn)依賴于優(yōu)良的過程數(shù)據(jù)，這意味著歷史數(shù)據(jù)的收集必須與工廠自動化系統(tǒng)的功能協(xié)調(diào)*，不會妨礙更加緊急的控制要求。但是，如果出于某種原因必須中斷歷史數(shù)據(jù)收集，那么之后必須能夠恢復(fù)歷史數(shù)據(jù)，因?yàn)椴煌暾臍v史數(shù)據(jù)是不能接受的。工廠需要一種可靠的解決方案以獲取歷史數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)用于趨勢和質(zhì)量分析。

　　基于此種目的，大多數(shù)現(xiàn)有的DCS平臺現(xiàn)在都具有耐用的內(nèi)置過程歷史數(shù)據(jù)功能，工程師和工廠管理人員可以藉此在單一站點(diǎn)完成對整體作業(yè)性能的分析。冗余數(shù)據(jù)收集機(jī)制還能保證在主歷史數(shù)據(jù)收集器失效時迅速切換至輔助歷史數(shù)據(jù)收集器。

　　做出決定當(dāng)然，每一家工廠對自動化和控制都有其的要求，實(shí)際上不管是DCS還是PLC都能滿足每一家工廠的需求，落實(shí)到具體的應(yīng)用和作業(yè)需求時，必須仔細(xì)考慮，然后再決定哪一種技術(shù)更適合自己的過程控制。當(dāng)前對于DCS的需求正在上升，即使對于規(guī)模較小的應(yīng)用也是如此。對上文討論的內(nèi)容略加思索，操作人員和工程師就能對DCS和PLC的能力有一個初步的認(rèn)識，并在兩者之間做選擇的時候能夠更加深入地考量。

功能強(qiáng)大的通信：

SIMATIC HMI 操作員控制和監(jiān)視系統(tǒng) – 高效的機(jī)器級操作員控制和監(jiān)視

當(dāng)人們必須使用執(zhí)行各種任務(wù)的機(jī)械和設(shè)備（從轉(zhuǎn)筒式干燥機(jī)到廢物壓實(shí)機(jī)）進(jìn)行作業(yè)時，需要監(jiān)視和操作員控制設(shè)備。為您的具體任務(wù)找到合適的設(shè)備并不難。面臨的挑戰(zhàn)是找到一個不會過時、靈活的解決方案，該解決方案既可集成到更高級別的網(wǎng)絡(luò)中，又可滿足對透明度和數(shù)據(jù)提供提出的日益增長的需求。多年來，SIMATIC HMI 面板已在所有工業(yè)領(lǐng)域的各種不同應(yīng)用中證明了它們的價值。目前使用的系統(tǒng)范圍與相應(yīng)設(shè)備中的應(yīng)用程序和技術(shù)的范圍一樣廣泛。

SIMATIC HMI 代表高效的機(jī)器級操作員控制和監(jiān)視，并具有一些優(yōu)勢：

西門子S7-300CPU314詳細(xì)參數(shù)

高效工程

可視化的創(chuàng)建可比以前更快更輕松。

創(chuàng)新的設(shè)計和操作

可視化成為機(jī)器的顯著特點(diǎn)。

明亮的 HMI 操作面板

適合每種應(yīng)用的適宜操作面板。

安全備份

保護(hù)投資和專有技術(shù)，安全操作。

快速調(diào)試

西門子S7-300CPU314詳細(xì)參數(shù)

適用于靈活、獨(dú)立的應(yīng)用

SIMATIC HMI 軟件 – 絕不僅僅是可視化軟件

西門子S7-300CPU314詳細(xì)參數(shù)

通過產(chǎn)品系列 SIMATIC WinCC（TIA Portal）、SIMATIC WinCC 和 SIMATIC WinCC Open Architecture，SIMATIC HMI 涵蓋了適用于人機(jī)界面的整個工程組態(tài)和可視化軟件產(chǎn)品系列。

幾乎全部 SIMATIC 操作面板均可使用 SIMATIC WinCC flexible 的后續(xù)版本 SIMATIC WinCC (TIA Portal) 進(jìn)行組態(tài)。

功能涵蓋機(jī)器層的可視化任務(wù)以及基于 PC 的多用戶系統(tǒng)上的 SCADA 應(yīng)用。

SIMATIC WinCC 的當(dāng)前版本 V7.4 可用于極復(fù)雜的過程可視化任務(wù)和 SCADA 應(yīng)用，例如，考慮采用冗余解決方案、垂直集成直至工廠智能解決方案。

終，SIMATIC WinCC 開放式架構(gòu)解決了需要廣泛的客戶特定調(diào)整或管理大型和/或復(fù)雜應(yīng)用程序的應(yīng)用程序，以及需要特殊系統(tǒng)要求和功能的項(xiàng)目

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